全 文 ：第 20 卷　第 3 期　　　　　　　木　　本　　植　　物　　研　　究 2000 年　7 月
Vol.20　No.3　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH July , 　2000
云南境内紫苏种下变异的研究
郭凤根　王仕玉
(云南农业大学农学院 , 昆明　650201)
摘　要　选取 26个性状 ,应用不加权算术平均配对法对来自云南各地的 20份紫苏
试材进行了数值分类学研究。结果表明:这 20份紫苏试材可分成紫苏 、回回苏 、耳
齿紫苏 、野生紫苏和白苏 5个变种;并对白苏变种的设立和耳齿紫苏变种的分布进
行了探讨 。
关键词　紫苏;种下变异;数值分类学
A STUDY ON VARIATIONS UNDER
PERILLA FRUTESCENS(L.)BRITT.IN YUNNAN
GUO Feng -gen　WANG Shi-yu
(Agronomy Faculty , Yunnan Agricultural University , Kunming　650201)
Abstract　A numerical taxonomy of 20 samples of Peri lla frutescens (L.)Britt.in
Yunnan w as studied by choosing 26 characters and using the UPGMA.The result of
Cluster Analysis show ed that 20 samples of Peril la frutescens (L.)Britt.in Yunnan
could be divided into 5 varieties:var.crispa Deane ex Bailey , var.arguta (Benth.)
Hand.-Mazz., var.auriculato-dentata C.Y.Wu et Hsuan , var.purpurascens
(Hayata)H.W.Li and var.f rutescens L..The establishment of var.f rutescens L.
and dist ribution of var.auriculato-dentata were discussed.
Key words　 Peril la frutescens(L.)Bri tt.;variations under species;numerical taxon-
omy
紫苏[ Peri lla frutescens(L.)Brit t.]是唇形科(Labiatae)紫苏属(Perilla)的一年生草本
植物 ,据《中国植物志》[ 1]和《云南植物志》[ 2]记载 ,我国有紫苏 1种 3变种 ,其中云南有 1种
2变种。作者从云南各地收集到紫苏试材 20份 ,于 1992 ～ 1994年进行了 3年时间的栽培
和仔细观察研究 ,发现这 20份试材在株高 、叶色 、花色 、果萼形态 、小坚果形态和锯齿深浅等
本研究中部分植物标本的鉴定和 5个变种的中名及学名的选用得到了中国科学院昆明植物研究所李锡文先生的指导 ,论文初稿承蒙南京农大农学系李扬汉教授和强胜副教授审阅并提出宝贵意见 ,作者在此一并致谢 !作者简介:郭凤根(1964-),男 ,博士 ,副教授。从事植物学专业的教学和科研工作。收稿日期:1999-12-18
方面变异极大 ,并且这些性状又具有一定的遗传稳定性。对紫苏的种下变异进行数值分类
学研究 ,不仅可确定种下分类单位 ,而且可为生物多样性保护和紫苏资源的开发利用提供科
学依据。
1　材料和方法
1.1　材料
从云南省 14个地州市的 18个县市收集到紫苏种子 20份(表 1),将它们播种栽培于云
南农大校内试验基地 ,消除了不同生态环境以及不同栽培管理措施所可能带来的误差。
表 1 20份云南紫苏试材
Tab.1 20 Samples of Perilla frutescens(L.)Britt.in Yunnan
试　材　号
No.of OTU
原　产　地
Original Producing A reas
试　材　号
No.of OTU
原　产　地
Original P roducing A reas
1 呈 贡 县 11 兰坪县金顶乡
2 楚 雄 市 12 兰坪县河西乡
3 洱 源 县 13 潞 西 县
4 巍山县永建乡 14 思 茅 市
5 巍山县巍宝乡 15 景 洪 市
6 永 胜 县 16 宣 威 县
7 丽 江 县 17 镇 雄 县
8 中 甸 县 18 屏 边 县
9 施 甸 县 19 马 关 县
10 腾 冲 县 20 文 山 县
1.2　性状的选取和编码
将收集到的 20份紫苏试材分别作为 1个分类运算单位(Operational Taxonomic Unit ,
简称 OTU),每个 OTU选取 26个性状用于数值分类(表 2)。性状 1 ～ 5 ,7 ～ 8 , 10 ～ 11 ,17 ～
18 ,22 ～ 23 ,25 ～ 26的单位均为 cm ,数据均为从栽培植株或子叶苗上测定的 20个数据的平
均值;性状 6 、9 、12和 24的数值分别由相应性状值演算而来;性状 19和 20均为 3次重复的
平均值 ,千粒重以 g为单位 ,小坚果含油量用索氏抽提法[ 3]获得 ,为百分含量。有 5个定性
性状是经特殊编码后参与聚类运算的:有耳齿为 1 ,无耳齿为 0;性状 14 ～ 15中绿色为 0 ,紫
红色为 1;花冠颜色白色为 0 ,紫红色为 1;小坚果白色为 0 ,灰色至紫红色为 1。
1.3　聚类运算方法
先用模标准化的方法对原始数据进行标准化 ,然后计算出距离系数 ,再用不加权算术平
均配对法(UPGMA)在距离系数矩阵上进行聚类运算 ,最后根据运算结果作出距离系数
UPGMA 法的树系图(图 1)供分析讨论[ 4] 。本文的数据处理及计算均以BASIC 语言程序在
IBM-PC机上完成[ 5] ,有关标本存放于云南农大植物标本室。
2713 期　　　　　　　　　　　　郭凤根等:云南境内紫苏种下变异的研究
表 2 云南紫苏试材的 26个性状
Tab.2 26 Characters of Peri lla frutescens(L.)Britt.in Yunnan
性状号
No.
性 状 名 称
Name
性状类型
Type
性状号
No.
性 状 名 称
Name
性状类型
Type
1 株 高 数量性状 14 正 面 叶 色 定性性状
2 节 间 长 数量性状 15 背 面 叶 色 定性性状
3 叶 柄 长 数量性状 16 花 冠 颜 色 定性性状
4 叶 片 长 数量性状 17 果 萼 长 度 数量性状
5 叶 片 宽 数量性状 18 果 萼 直 径 数量性状
6 叶片长/叶片宽 数量性状 19 小坚果千粒重 数量性状
7 锯 齿 高 数量性状 20 小坚果含油量 数量性状
8 锯 齿 宽 数量性状 21 小坚果颜色 定性性状
9 锯齿高/锯齿宽 数量性状 22 子 叶 长 数量性状
10 叶 尖 长 数量性状 23 子 叶 宽 数量性状
11 叶 尖 宽 数量性状 24 子叶长/子叶宽 数量性状
12 叶尖长/叶尖宽 数量性状 25 下 胚 轴 长 数量性状
13 耳 齿 有 无 定性性状 26 下 胚 轴 粗 数量性状
图 1　20 份紫苏试材的距离系数 UPGMA法聚类树系图
Fig.1　Dendrog ram of UPGMA on Distance Coefficients of 20 Perilla Samples
272 木　本　植　物　研　究　　　　　　　　　　　　　　　20 卷
2　结果和讨论
2.1　紫苏种下分类等级的划分
图 1是根据距离系数 UPGMA 法聚类结果绘制的树系图 ,据此可判断各试材间的亲缘
关系 ,并可探讨紫苏种下等级的划分。
在 20份紫苏试材的聚合过程中存在着 1次最大幅度的飞跃(飞跃值为 0.425)和 1次
较大幅度的飞跃(飞跃值为 0.145), 2 次飞跃前后结合水平的中间值 L1[ L1 =(0.933+0.
508)/2=0.7205]和 L2[ L2=(0.394+0.433)/2=0.4135]已在图 1 中标出 ,现在从数值分
类的角度并与传统分类结果相比较 ,探讨 L1 或 L2 作为变种划分线的可行性。
如将 L1作为分变种的界线 ,则 20份紫苏试材可分成 2 个变种:变种 1包括 OTU9 、5 、
14 、4 、3等 5 份试材 ,它们的共同特征是植株矮小(78.0 ～ 83.2cm)、正面叶色(至少在叶脉
处)和背面叶色均紫红色 ,花冠和小坚果也均为紫红色;变种 2 包含其余 15份试材 ,它们植
株较高(1.025 ～ 2.418m)、叶两面绿色 ,花冠白色。从表面看这种分法有一定道理 ,但是分
成 2个变种后每个变种之下仍有许多变异 ,仍包含了形态上有较大差异的一些类型 ,而且像
回回苏(var.crispa Decne ex Bailey)(本文中的 OTU3)这一国际公认的紫苏变种都无法独
立存在。因此 ,这种分法太笼统 ,不宜采用。
如将 L2作为分变种的界线 ,则 20份试材可分成 5个变种 ,这一结果与实际观察的情况
非常吻合。OTU3试材植株矮小(78.889cm),叶两面均紫红色 ,并且其叶缘具有狭而深的
像鸡冠的锯齿 ,花冠和小坚果也均为紫红色 ,经形态学鉴定为回回苏变种。OTU9 、5 、14和
4共 4份紫苏试材在株高 、叶色 、花色和小坚果颜色等性状上与回回苏极为相似 ,只是锯齿
较浅而明显不同于回回苏 ,将其归为紫苏变种[ var.arguta (Benth.)Hand.-Mazz.] 。
OT U20 、19 、15 、10 、18 、8和 6共 7份试材的植株高大 ,叶两面均绿色 ,花冠白色 ,小坚果灰色
至紫红色 ,它们的突出特点是在叶片基部有 1 耳状齿缺 ,形态学上鉴定为耳齿紫苏变种
(var.auriculato-dentata C.Y.Wu et Hsuan)。OTU13 、16 、12 、17 、11和 7共 6 份试材与
耳齿紫苏很相似 ,但它们在叶片基部无耳状齿缺 ,归属为野生紫苏变种[ var.purpurascens
(Hayata)H.W.Li] [ 6] 。OTU1和 2的小坚果均为白色 ,这一性状显著区别于其他所有试
材 ,聚类分析结果将其单独成 1 变种 ———白苏变种(var.f rutescens L.)。现将这 5个变种
列 1检索表供鉴定用 。
1.植株矮小 ,常在 1 米以下;叶两面红色或背面红色 、正面叶脉处红色;花冠紫红色。
　2.叶缘具狭而深的锯齿;果萼小。 回回苏变种………………………………………………………………
　2.叶缘锯齿较浅;果萼较大。 紫苏变种……………………………………………………………………
1.植株高大 ,常在 1 米以上;叶两面绿色;花冠白色。
　3.叶片基部具 1 对耳状齿缺。 耳齿紫苏变种………………………………………………………………
　3.叶片基部不具耳状齿缺。
4.小坚果灰褐色至紫红色。 野生紫苏变种………………………………………………………………
4.小坚果白色。 白苏变种…………………………………………………………………………………
2.2　关于白苏变种
在作者收集到的 20份紫苏试材中有 2 份试材(OT U1和 2)的小坚果为白色 ,这一性状
在 3年的栽培观察中没发生变异 ,说明是 1个比较稳定的性状 。在以往的资料报道[ 1 , 2]中 ,
提及紫苏小坚果颜色时往往描述为灰褐色至土黄色 ,少有小坚果为白色的报道 。聚类分析
结果表明这一群植物与野生紫苏变种的各试材间有一定联系 ,但两者间的距离系数(0.435)
2733 期　　　　　　　　　　　　郭凤根等:云南境内紫苏种下变异的研究
略大于回回苏变种与紫苏变种之间的距离系数(0.433)。如果回回苏变种可以独立存在 ,那
么作者从数值分类学角度出发 ,认为小坚果白色的这 2份试材也可以独立成 1 变种 ———白
苏变种。白苏变种在株高 、叶色 、花色上相似于耳齿紫苏变种和野生紫苏变种 ,但以小坚果
白色而区别于其他变种。本研究所用白苏变种试材是从云南省的呈贡县和楚雄市收集的 ,
收集来的小坚果为白色 ,说明在呈贡和楚雄有白苏变种的分布。
2.3　关于耳齿紫苏变种
据《中国植物志》[ 1]记载 ,耳齿紫苏变种的叶基圆形或几心形 ,具耳状齿缺;雄蕊稍伸出
花冠;产于浙江 、安徽 、江西 、湖北 、贵州 ,生于山坡路旁或林内;未见云南有分布的记载。作
者从云南各地收集的 20份试材中有 7份试材(OTU6 、8 、10 、15 、18 、19 和 20)的叶片基部有
耳齿 ,说明耳齿紫苏变种在云南省也有分布 ,而且分布还比较广 。
参　　考　　文　　献
1.云南省植物研究所.南京药学院.中国植物志(第 66 卷).北京:科学出版社 , 1977
2.云南省植物研究所.云南植物志(第 1 卷).北京:科学出版社 , 1977
3.郭凤根 ,王仕玉.云南紫苏小坚果含油量的比较研究.云南农业大学学报 , 1994 , 9(2):126～ 128
4.徐克学 ,李德中.我国人参属数量分类研究初试.植物分类学报 , 1983 , 21(1):34 ～ 43
5.张贤珍.BASIC 语言农业数理统计计算程序.北京:农业出版社 , 1990
6.李锡文.对一些国产唇形科植物学名的更动.云南植物研究 , 1991 , 13:350
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